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기술번호
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KST2014065729
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자료제공기관
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미래기술마당
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기술공급기관
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한밭대학교
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기술명
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유기성 폐기물 처리 장치
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기술개요
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본 발명은 유기성 폐기물 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기 및 하수슬러지등 유기성 폐기물을 초음파를 이용하여 분해가 용이한 용존성 물질로 변환시킨 후 혐기성 세균과 반응시켜 처리하도록 하는 것이다. 이에 본 발명의 유기성 폐기물 처리장치는 유기성 폐기물을 분해시켜 음식물 침출수와 교반되도록 하여 혐기소화조로 공급하는 전처리부; 상기 교반된 폐기물을 혐기성 세균과 반응시켜 발생되는 처리수와 메탄가스를 상기 교반된 폐기물에서 추출하는 혐기소화부; 상기 추출된 처리수와 메탄가스를 저장하는 저장부; 및 상기 각 구성요소를 연통시키는 유로로 이루어지는 것을 특징으로 한다.이에 따라, 음식물 쓰레기 및 하수 슬러지등 유기성 폐기물을 혐기소화조 내부에서 혐기성 세균에 의해 처리되어지게 함으로써 안전하고, 친환경적이며, 위생적으로 유기성 폐기물을 처리할 수 있으며, 분리막을 이용하여 혐기소화조에서 발생되는 처리수와 메탄가스를 슬러지로부터 효과적으로 추출할 수 있다는 장점이 있다.또한, 유기성 폐기물을 처리함에 있어 초음파를 이용하여 분해가 용이한 용존성 물질로 변환시킴으로써 폐기물의 처리시간을 단축시키고 처리효율을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.아울러, 유기성 폐기물의 분해과정에서 생긴 부산물인 메탄가스를 추출할 수 있어 자원을 재활용할 수 있다는 장점이 있다.유기성폐기물, 음식물쓰레기, 혐기성세균, 메탄가스, 분리막
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개발상태
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연구실환경 테스트
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기술의 우수성
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기존의 기술과 장치는 유기성폐기물이 분해가 용이한 용존성 물질화 되어 있지 않고, 고형화 되어 있어 혐기소화법으로 처리하는 데 통상 10일 이상의 매우 긴 체류시간이 필요하다는 문제점이 있었으나, ‘초음파를 이용한 유기성 폐기물 처리 장치’는 유기성 폐기물의 처리기간을 단축시키고, 분해가 용이한 용존성 물질로 변화시켜 처리효율을 증가시킴
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응용분야
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1) 바이오가스 에너지의 가장 중요한 장점으로는 경제성 측면에서 기존 신재생에너지에 비해 탁월하다는 점임
다른 신재생에너지들의 생산단가와 비교해 보면 바이오가스 에너지 생산단가는 태양광의 20%로써, 신재생에너지 중에서 경제성이 가장 뛰어나다는 풍력발전의 1.3배 수준에 불과함
2) 바이오가스플랜트는 온실가스 감축의 유력한 수단으로써, 유기물에서 발생하는 메탄가스를 강제로 포집하기 때문에 온실가스 감축목표를 지키는 데도 유용함
메탄가스는 이산화탄소보다 21배나 높은 온실가스 저감효과를 보이며, 메탄가스를 생성하고 남은 찌꺼기는 양질의 유기농비료로도 사용될 수 있음
3) 특히 2012년부터 해양투기가 금지되는 가축분뇨와 음식물쓰레기 육상처리의 유일한 대안은 바이오가스 플랜트로, 바이오가스는 음식물, 축산분뇨 등 고분자 유기물의 미생물 작용을 통해 얻어진 메탄가스로 전기발전과 차량 연료로 쓸 수 있음
4) 해양 투기되는 폐기물을 육상 전환 처리할 때 발생하는 처리 수익의 경우는 연간 약 2,254억 원의 시장이 생성됨
- 탄소배출권과 전력 판매 또는 CNG판매의 경우 국내 유기성폐기물을 전량 처리하는 경우와 해양 투기되는 유기성 폐기물만을 대상으로 하는 경우로 나눌 수 있음
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시장규모 및 동향
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가. 해외 시장동향
1) 세계 전반에 걸쳐, 유기성폐기물에 대한 매립 및 해양배출 규제, 기후변화협 약, 에너지 위기 문제 등과 맞물려 유기성폐기물을 활용한 바이오가스 생산에 대한 관심이 급등하고 있음 관심이 급등하고 있음
2) 국외의 바이오가스 에너지화에 의한 바이오가스 보급은 유럽을 중심으로 기술개발 및 사업화가 진행되고 있으며, 유럽 국가의 바이오가스 발생량 현황을 보면, 2009년에는 약 8,346kTOE의 바이오가스가 발생함
3) 독일 기술분석기업 ‘헬무트 카이저 컨설턴시(Helmut Kaiser Consultancy)’에 따르면 전 세계 바이오가스 생산시설(플랜트) 시장 규모는 지난해 5조원에서 2020년에 37조4300억원(250억유로)으로 급성장할 것으로 전망됨
나. 국내 시장동향
1) 2011년, 국내 55개 시설이 음식쓰레기, 가축 분뇨 등 유기성폐자원을 활용해 원유 64만8천 배럴(776억 상당)에 해당하는 1억 7390만㎥의 바이오가스를 생산하였으며, 이는 2010년 (1억 5710만㎥) 대비, 약 10.7%(1680만㎥) 증가한 것으로 나타남
2) 생산된 바이오가스 중 81%에 해당하는 1억4082만㎥를 산업용 연료, 발전 등에 이용해 원유 52만5280배럴(628억원) 상당의 에너지 대체 효과를 거둠
3) 환경부는 버려지는 폐기물을 처리해 바이오가스를 생산하는 시설을 확대하기 위해 전국 20개 지역에 4740톤/일 규모의 유기성폐자원 바이오가스화 시설을 추가 설치토록 지원하고 있음
- 이를 통해 음식물폐수, 가축분뇨 등의 해양투기 금지에 대비하고 에너지 생산으로 화석연료 대체 및 온실가스를 저감하는 등 1석3조의 사업효과를 낼 것으로 기대하고 있음
- 추진되는 시설이 완공되면 매년 1억㎥ 이상의 바이오가스가 추가로 생산될 것으로 확인됨
4) 국내에서는 2001년부터 지난 10여 년간 바이오가스에 투자해온 대우건설이 바이오가스 플랜트 시장을 주도하고 있음
- 대우건설은 지난 2008년 전라남도와 1000억원 규모의 바이오가스 플랜트 시공 계약을 맺었고 최근 650억원 규모의 플랜트 건립 공사를 수주함
5) 바이오가스 플랜트 시공의 경우, 2020년까지 총 2조600억원의 시장이 열릴 것으로 기대됨
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희망거래유형
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사업화적용실적
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도입시고려사항
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